[發明專利]WAAM金屬組織演變圖像、數據采集系統及采集方法

有效

• 申請號: 202111062899.6
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113828900B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 王文權;張新戈;徐臨超
• 申請（專利權）人: 吉林大學重慶研究院
• 主分類號: G01B17/08
• 分類號: G01B17/08;B23K9/32;G01B17/00
• 代理公司: 濟南聯合竟成知識產權代理事務所(普通合伙) 37371
• 代理人: 倫文知

本發明公開了WAAM金屬組織演變圖像、數據采集系統及采集方法，所述采集系統包括操作臺，操作臺的頂部焊接有機架，機架內腔的右側設置有可滑動的H形滑塊，H形滑塊的左側和底部均安裝有超聲波探測頭，機架內腔的頂部設置有電弧設備，操作臺的頂部設置有墊板，墊板的頂部設置有增材金屬板，操作臺頂部的左側設置有紅外攝錄機，操作臺的內腔焊接有固定板，固定板的頂部設置有環繞組件，所述操作臺內腔的后側設置有驅動組件，所述機架內腔的右側設置有升降組件，所述墊板頂部的前側設置有限位組件。本發明的WAAM金屬組織演變圖像、數據采集系統及采集方法可達到全程攝錄無死角和平整度、高度一體檢測的目的。

技術領域

本發明屬于WAAM金屬組織演變技術領域，特別是涉及WAAM金屬組織演變圖像、數據采集系統及采集方法。

背景技術

DED以金屬為原料，電弧、激光或者電子束為熱源，這種金屬可以金屬絲或者粉末的形式進給，粉末或金屬絲被定向到聚焦光束或電弧中，并產生物質沉積，電弧增材制造工藝(WAAM)是DED的一個子分類，它包含以金屬絲為原料，電弧為熱源的所有工藝。

在電弧增材的過程中，會產生較為強烈的電弧光，繼而使得普通的拍攝方法，在拍攝時由于曝光度較高，對增材位置的視頻信息無法采集，且電弧增材一般以立體三角形態為主，使得在拍攝過程中，需要使用者頻繁對拍攝設備進行移動，較為費時費力，而在增材過程結束后，通過肉眼對增材物質表面平整度進行觀察時，不夠直觀，并且還需使用者通過測量工具對增材高度進行測量，導致檢測效率較低。

發明內容

本發明的目的是提供WAAM金屬組織演變圖像、數據采集系統及采集方法，以解決現有技術的電弧增材過程中，會產生較為強烈的電弧光，繼而使得普通的拍攝方法，在拍攝時由于曝光度較高，對增材位置的視頻信息無法采集，且電弧增材一般以立體三角形態為主，使得在拍攝過程中，需要使用者頻繁對拍攝設備進行移動，較為費時費力，而在增材過程結束后，通過肉眼對增材物質表面平整度進行觀察時，不夠直觀，并且還需使用者通過測量工具對增材高度進行測量，導致檢測效率較低的技術問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：WAAM金屬組織演變圖像、數據采集系統，包括操作臺，所述操作臺的頂部焊接有機架，所述機架內腔的右側設置有可滑動的H形滑塊，所述H形滑塊的左側和底部均安裝有超聲波探測頭，所述機架內腔的頂部設置有電弧設備，所述操作臺的頂部設置有墊板，所述墊板的頂部設置有增材金屬板，所述操作臺頂部的左側設置有紅外攝錄機，所述操作臺的內腔焊接有固定板，所述固定板的頂部設置有環繞組件，所述環繞組件包括焊接在固定板頂部的承力柱，所述承力柱的表面設置有可轉動的齒環，所述墊板和操作臺之間設置有可轉動的連桿，所述紅外攝錄機安裝在連桿頂部的左側，所述連桿底部的左側設置有行星齒輪，所述行星齒輪和齒環相嚙合，所述操作臺內腔的后側設置有驅動組件，所述機架內腔的右側設置有升降組件，所述墊板頂部的前側設置有限位組件。

優選的，所述驅動組件包括安裝在操作臺內腔底部的驅動電機，所述驅動電機的輸出軸貫穿至固定板的頂部并固定連接有驅動盤，所述承力柱的表面轉動連接有與齒環焊接的受力盤，所述驅動盤和受力盤通過皮帶傳動連接。

優選的，所述升降組件包括開設在機架內腔右側底部的矩形滑槽，所述H形滑塊滑動連接在矩形滑槽的內腔，所述機架內腔右側的頂部開設有矩形凹槽，所述矩形凹槽的內腔安裝有步進電機，所述步進電機的輸出軸固定連接有升降螺桿，所述升降螺桿的底端貫穿至矩形滑槽的內腔并通過軸承與矩形滑槽內腔的底部轉動連接。

優選的，所述H形滑塊螺紋連接在升降螺桿的表面，所述機架右側的底部焊接有遮板，位于H形滑塊底部的超聲波探測頭與遮板的頂部相接觸。

優選的，所述機架的右側安裝有電機控制器，所述電機控制器與步進電機電性連接。

優選的，所述限位組件包括焊接在墊板頂部前側的矩形固定套，所述矩形固定套的內腔設置有可滑動的限位卡件，所述限位卡件卡合在增材金屬板頂部的前側。